BQ25570 (正在供货)

具有升压充电器的超低功耗收集电源管理 IC 以及毫微功率降压转换器

 

描述

bq25570 是一款高集成能量采集毫微功耗管理解决方案,此解决方案非常适合于满足超低功耗应用的特别需要。 本产品专门用于高效获取和管理从诸如光伏(太阳能)或热电发电机等各种不同直流源产生的微瓦 (µW) 至毫瓦 (mW) 级的电力。 bq25570 是第一款执行高效升压充电器的此类器件,此充电器具有针对无线传感器网络 (WSN) 等,对功率和运转有严格要求的产品和系统的毫微功耗降压转换器。 bq25570 的设计始于只需要微瓦电力即可开始工作的直流/直流升压转换器/充电器。 一旦启动,升压充电器能够有效地从诸如热电发电机 (TEG) 或单节或双节太阳能电池板的低压输出采集器中提取能量。 升压转换器能够在 VIN 低至 330mV 时启动,并且一旦启动,能够在 VIN 低至 100mV 时持续采集能量。

bq25570 还执行一个可编程最大功率点跟踪采样网络来优化进入器件的功率传输。 可通过将 VOC_SAMP 拉为高电平或低电平(分别为 80% 或 50%),或者通过使用外部电阻器来控制被采样和保持的开路电压的一部分。 这个被采样电压由内部采样电路维持,并由 VREF_SAMP 引脚上的外部电容器 (CREF) 保持。 例如,太阳能电池通常以它们开路电压的最大功率点 (MPP) 的 80% 运行。 通过将 VOC_SAMP 连接至 VSTOR 把 MPPT 阀值设定为 80%,并且使得 IC 调节太阳能电池上的电压,以确保 VIN_DC 电压不会下降到低于 CREF 上电压的电平,而 CREF 上的电压等于太阳能电池板的开路电压的 80%。 或者,可通过一个微控制器 (MCU) 来提供一个外部基准电压来产生一个更加复杂的 MPPT 算法。 除了升压充电前端,bq25570 通过降压转换器为系统提供一个外部可编程经稳压电源。 为了在整个低输出电流 (< 10µA) 到高电流 (~110mA) 的转换过程中提供高效率,已经对经稳压的输出进行了优化。

bq25570 的设计具有灵活性以支持多种储能元件。 能量采集器提取能量的能量源往往是不固定的,或者随时间变化的。 通常情况下,系统将需要某些类型的储能元件,例如一个可再充电电池、超大电容器或传统电容器。 储能元件将在系统需要时使特定的恒定功率可用。 储能元件也使得系统能够处理任何无法直接来自输入源的峰值电流。

为了防止对客户的储能元件造成损害,参照内部设定欠压 (UV) 和用户可编程过压 (OV) 电平来监视最大和最小电压。

为了帮助用户进一步严格管理他们的能耗预算,当储能电池或电容器上的电压已经下降到低于一个预先设定的临界电平以下时,bq25570 切换电池正常 (VBAT_OK) 标志以向一个连接的微控制器发出一个信号。 这样应该使负载电流减少,以防止系统进入一个欠压状态。 此外,当运行经稳压的输出或者甚至将整个 IC 置于一个超低静态电流的睡眠状态中时,还有独立使能信号以使系统能够控制器件。

bq25570 的全部功能被封装在一个小尺寸 20 引线 3.5mm x 3.5mm 四方扁平无引线 (QFN) 封装 (RGR)。

特性

  • 超低功耗直流/直流升压充电器
    • 冷启动电压:VIN ≥ 330mV
    • 能够在 VIN 低至 100mV 时持续能量采集 将特性从:能够在输入源低至 120mV 时持续能量采集改为:能够在输入源低至 100mV 时持续能量采集
    • 输入电压稳压防止高阻抗输入源故障
    • 488nA(典型值)的完全运行静态电流
    • 电池电流 < 5nA 的运输节电模式
  • 储能
    • 可将能量存储在可再充电锂离子电池、薄膜电池、超大电容器或传统电容器中
  • 电池充电和保护
    • 内部设定欠压电平
    • 用户可编程过压电平
  • 电池正常输出标志
    • 可编程阀值和滞后
    • 功率损耗待定的随附报警功能的微控制器
    • 可被用来启用或禁用系统负载
  • 可编程降压调节输出(降压)
    • 效率到达 93%
    • 支持 110mA 的峰值输出电流(典型值)
  • 可编程最大功率点跟踪 (MPPT)
    • 从多种能量采集器件中提供最佳能量提取,其中包括太阳能电池板、热电和压电发电机

应用范围

  • 能量采集
  • 太阳能充电器
  • 热电发电机 (TEG) 能量采集
  • 无线传感器网络 (WSN)
  • 低功耗无线监测
  • 环境监测
  • 桥梁和结构健康监测 (SHM)
  • 智能楼宇控制
  • 便携式和可佩戴式健康器件
  • 娱乐系统遥控

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参数 与其它产品相比 能源采集和太阳能充电

 
Cell Chemistry
Charge Current (Max) (A)
Control Topology
Primary Charge Termination Method
Number of Series Cells
Battery Charge Voltage (V)
Features
Operating Temperature Range (C)
Pin/Package
BQ25570
Li-Ion
SuperCap
Lead Acid
LiFePO4
NiMH
Li-Polymer
NiCd   
0.1   
Switch-Mode   
Voltage   
Single Cell   
Adjustable   
Integrated FET
Over Voltage Protection
Solar Input
Under Voltage Protection   
-40 to 125   
20VQFN